4.4. Объемные доли газовой смеси

Объемной долей компонента газовой смеси называется отношение приведенного объема компонента к объему всей смеси. Понятие приведенного объема компонента рассмотрим на примере.

Пусть в баллоне, разделенном перегородкой на две не сообщающиеся между собой части, содержится два газа 1 и 2. Давление и температуры этих газов одинаковы.

Если перегородку убрать, то оба газа через некоторое время перемешаются (путем диффузии) и образуют газовую смесь. При отсутствии теплообмена с внешней средой температура образовавшейся газовой смеси () будет равна температуре газов до перемешивания. После смешения каждый газ распространится во всем объеме смеси , и давления газов 1 и 2 уменьшится до значений парциальных давлений и .

Очевидно, что в нашем примере приведенными объемами газов 1 и 2 являются их объемы до смешения  и . Если газовая смесь состоит из  газов и если приведенные объемы компонентов этой смеси обозначить через , ,…, а объем смеси через , то объемные доли этих компонентов будут равны:

;             ;             .

Как будет показано далее, объемные доли компонентов смеси идеальных газов равны их молярным долям, вследствие чего и молярные и объемные доли можно обозначить одной и той же буквой Х:

;       ;    …                             (4.10)

Запишем уравнения Менделеева для одного компонента смеси идеальных газов при давлении  смеси и для всей смеси в целом:

;

.

Разделив первое уравнение на второе, получим:

,                             (4.11)

т.е. объемные доли компонентов смеси идеальных газов равны их молярным долям.